زیست شناسی کوانتومی
یست شناسی کوانتومی از رشته های نوظهور در حوزه مطالعات مکانیک کوانتومی است که طی دهه گذشته مطالعات وسیعی را به خود اختصاص داده است. همانطور که میدانیم فیزیک کوانتوم بیشتر با پدیدههای میکروسکوپی همچون الکترون، فوتون و اتمها سر و کار دارد.
با توجه به نزدیکی ابعاد و مقیاسهای دو علم زیستشناسی و فیزیک کوانتومی، به نظر میرسد که مکانیک کوانتومی در توصیف رفتار سامانههای زیستی باید نقش داشته باشد. ساختار شیمیایی سامانههای زیستی از مولکولهای پیچیده در ابعاد نانو و زیرنانومتری شکل گرفته است.
از دیدگاه تاریخی، میتوان تولد زیستشناسی کوانتومی را به مقاله شرودینگر در سال ۱۹۴۳ نسبت داد. شرودینگر در کتاب مشهورش با عنوان «حيات چيست؟» وجود یک پایهی مولکولی را برای وراثت ساختارهای زیستی پیشگویی کرد که زیستشناسها سالها بعد آن را تحت عنوان مولکول DNA شناسایی کردند. در سال 2000 گروه اتریشی به رهبری آنتوان زایلینگر آزمایشهای جالبی را انجام دادند. آنها آزمایش موج-ذره را برای دنیای ماکروسکوپیک انجام دادند و نشان دادند که ترکیب بزرگ و پیچیدهای مثل ترکیب C60 را زمانیکه از دوشکافی یانگ عبور میدهیم، طرح تداخلی را شاهد هستیم. به این ترتیب دور از انتظار نیست که رفتارهای کوانتومی را برای ساختارهای بزرگی همچون مولکول های آلی و زیستی شاهد باشیم.
در ابتدا پدیدههایی مثل تونلزنی یا درهمتنیدگی کوانتومی در محیطهای زنده نادیده گرفته میشدند به این دلیل که این پدیدهها در محیطهای گرم و مرطوب به سختی رخ میدهند. اما به مرور زمان موارد جدیدی در پدیدههای زیستی مشاهده گردید که فقط با استفاده از نظریههای مکانیک کوانتومی قابل توجیه هستند. در سالهای اخیر، برخی تحقیقات، دستآوردها و شواهد قوی و جدیدی در این حوزه وجود دارند که نشان میدهد قوانین مکانیک کوانتومی نقش مهمی در توصیف و توجیه برخی پدیدههای زیستی بازی میکنند.